微波消解仪：微波的特性是啥？

微波消解仪的原理是什么~

微波加热原理：
微波是一种频率范围在300 - 300000兆赫的电磁波，微波消解仪用的微波频率跟家用微波炉相同，都是2450MHz。含水或酸的体系都是有极性的，在微波电场的作用下，以每秒24.5亿次的速率不断改变其正负方向，使分子产生高速的碰撞和摩擦而产生高热，同时在微波电场的作用下，溶液体系中的离子定向流动，形成离子电流，离子在流动过程中与周围的分子和离子发生高速摩擦和碰撞,使微波能转为热能。

微波的特性：
直线传播和遇导体（如金属等）反射特性；
可穿透绝缘体特性，如塑料等不会被加热；
含有介质分子物质的吸收性，即极性液体会被加热；
可被有效均匀金属间隙、均匀金属网孔屏蔽特性。

微波消解主要利用微波的加热优势和特性，特殊塑料消解罐中的待消解样品加入酸以后，形成强极性溶液，利用微波体加热性质，溶液内外同时加热，加热更快速，更均匀，提高了效率。

另外，微波消解一般在密闭高压消解罐内进行，压力体系能产生过热现象（简单的说就是可以加热到比常压下沸点更高的温度），大大提高消解速度，并能消解一般湿法消解不能消解的样品。

在密闭体系进行微波消解还可防止挥发性元素的损失，进行一些常规湿法消解不能进行的项目。

@屹尧科技PREEKEM

是用来做前处理的，消解土样植物样等，用于后续测定其中重金属的物质。不是用来测什么的。刚做的实验，实验报告如下：
微波消解土壤样
实验目的
了解微波消解原理
学习使用微波消解方法
二、实验原理
微波是一种电磁波，是频率在 300MHz — 300GHz ，即波长在 100cm 至 1mm 范围内，介于远红外线与无线电波之间。微波波段中，波长在 1-25cm 的波段专门用于霄达，其余部分用于电讯传输。为防止对无线电通讯、广播、电视和雷达等造成干扰，工业、科学研究、医学及家用等民用微波的频率为 2450 土 5OMHz。因此，微波消解仪器所使用的频率基本上都是 245OMHz。
微波的特性: (1) 金属材料不吸收微波，只能反射微波。(2) 绝缘体可以透过微波，它几乎不吸收微波的能量。如玻璃、陶瓷、聚四氟乙烯等，它们对微波是透明的。所以微波密闭消解溶样罐用的材料是聚四氟乙烯。(3) 极性分子的物质会吸收微波（属损耗因子大的物质），如：水、酸等。它们的分子具有永久偶极矩 ( 即分子的正负电荷的中心不重合) 。极性分子在微波场中随着微波的频率而快速变换取向，来回转动，使分子间相互碰撞摩擦，吸收了微波的能量而使温度升高。
微波消解试样的原理: 称取 0.2g -1.0g的试样置于消解罐中，加人适量的酸。通常是选用 HNO3、HCI、HF、H2O2等，把罐盖好，放入炉中。当微波通过试样时，极性分子随微波频率快速变换取向，分子来回转动，与周围分子相互碰撞摩擦，分子的总能量增加，使试样温度急剧上升。同时，试液中的带电粒子（离子、水合离子等）在交变的电磁场中，受电场力的作用而来回迁移运动，也会与临近分子撞击，使得试样温度升高。
微波加热是一种直接的体加热的方式，微波可以穿入试液的内部，在试样的不同深度，微波所到之处同时产生热效应，加热更快速，均匀。缩短加热时间，比传统方式快速高效。微波加热还会出现过热现象（即比沸点温度还高）。对一些低沸点的试剂，在密闭容器中，就很容易出现过热，可见，密闭溶样罐中的试剂能提供更高的温度，有利于试样的消化。由于试剂与试样的极性分子都在 2450MHz 电磁场中快速的随变化的电磁场变换取向，分子间互相碰撞摩擦，相当于不断搅拌，促使试剂与试样的化学反应加速进行。提高了化学反应的速率，使得消化速度加快。由此综合，微波加热快、均匀、过热、不断产生新的接触表面。有时还能降低反应活化能，改变反应动力学状况，使得微波消解能力增强，能消解许多传统方法难以消解的样品。
由上讨论可知，加热的快慢和消解的快慢，不仅与微波的功率有关，还与试样的组成、浓度以及所用试剂即酸的种类和用量有关。要把一个试样在短的时间内消解完，应该选择合适的酸、合适的微波功率与时间。
三、实验仪器及试剂
1、实验试剂
样品：土样
试剂：硝酸（优级纯）；双氧水（优级纯）；盐酸（优级纯）
实验仪器：微波消解仪；移液管
四、实验步骤
2.1 1号罐为对照罐，2号罐加入0.1g土壤，在通风橱中，各罐都加入9ml硝酸，1ml盐酸，3ml氢氟酸（消解罐内液体体积不得小于8ml），轻摇至罐内无明显反应。
2.2 将消解罐盖上盖子，放入外罐中，加上安全帽和垫片，将泻压指示环套在外罐上部并压紧。1号罐要注意对齐相应位置。将消解罐放入架子中，在特定固定台上，使用专用扭力扳手将消解罐固定，当扳手在扭紧的过程中听到一声“咔哒”时，说明消解罐盖子已经设定完毕，切勿再扭动扳手。
2.3 将消解罐置于微波腔体内，保持对称平衡，将温度传感器插入1号罐内，固定插销要稍微压紧，避免在转动过程中滑出。最后将1号罐放入腔体内，将温度传感器与主机腔体内部插口连接好，传感器切勿过分扭曲。
2.4 在控制终端设定消解程序，
消解条件如下：
时间min 温度℃ 功率
第一步 15 150 1000w加热
第二步 30 150 温度维持

2.5 待消解结束后，让消解罐在炉内冷却，待温度降至50℃以下时，取出消解罐，放在通风橱中，用扭力扳手缓慢旋开转子，用去离子水将盖子上的液滴洗入消解罐中，将罐子边上的液滴也洗入消解罐内，根据需要确定是否赶酸，转入容量瓶中定容。
2.6 清洗消解罐，放入10%硝酸中浸泡。
五、实验数据

六、结果分析与讨论
误差分析：
消解罐内壁及盖子上的残液没有洗入罐中，导致结果偏低。
七、注意事项
消解罐内液体不得少于8ml。
氢氟酸的加入应该用移液枪，不能使用移液管，因为氢氟酸能与玻璃反应。
微波炉内部温度低于50℃才可以打开。

微波消解仪

目录

概念 

1. 1. 什么是微波 
   
2. 2. 微波的特性

微波消解试样的原理 

1. 1、原理 
   
2. 2、特性

例证展开概念 

1. 1. 什么是微波 
   
2. 2. 微波的特性

微波消解试样的原理 

1. 1、原理 
   
2. 2、特性

例证展开编辑本段概念1. 什么是微波　　微波是一种电磁波，是频率在300MHz—300GHz的电磁波，即波长在100cm至1mm范围内的电磁波，也就是说波长在远红外线与无线电波之间。微波波段中，波长在1-25cm 的波段专门用于雷达，其余部分用于电讯传输。为了防止民用微波功率对无线电通讯、广播、电视和雷达等造成干扰，国际上规定工业、科学研究、医学及家用等民用微波的频率为2450 土5OMHz。因此，微波消解仪器所使用的频率基本上都是245OMHz，家用微波炉也如此。 
2. 微波的特性　　（1） 金属材料不吸收微波，只能反射微波。如铜、铁、铝等。用金属（不锈钢板）作微波炉的炉膛，来回反射作用在加热物质上。不能用金属容器放入微波炉中，反射的微波对磁控管有损害。 
　　（2） 绝缘体可以透过微波，它几乎不吸收微波的能量。如玻璃、陶瓷、塑料（聚乙烯、聚苯乙烯）、聚四氟乙烯、石英、纸张等，它们对微波是透明的，微波可以穿透它们向前传播。这些物质都不会吸收微波的能量，或吸收微波极少。物质吸收微波的强弱实质上与该物质的复介电常数有关，即损耗因子越大，吸收微波的能力越强[2]。家用微波炉容器大都是塑料制品。微波密闭消解溶样罐用的材料是聚四氟乙烯、工程塑料等。 （3）极性分子的物质会吸收微波（属损耗因子大的物质），如：水、酸等。它们的分子具有永久偶极矩(即分子的正负电荷的中心不重合)。极性分子在微波场中随着微波的频率而快速变换取向，来回转动，使分子间相互碰撞摩擦，吸收了微波的能量而使温度升高。我们吃的食物，其中都含有水份，水是强极性分子，因此能在微波炉中加热。下面，我们可以进一步理解微波消解试样的原理。 
编辑本段微波消解试样的原理1、原理　　称取0.2克-1.0克的试样置于消解罐中，加入约2mI的水，加人适量的酸。通常是选用HNO3、HCI、HF、H2O2等，把罐盖好，放入炉中。当微波通过试样时，极性分子随微波频率快速变换取向，2450MHz的微波，分子每秒钟变换方向2.45×109次，分子来回转动，与周围分子相互碰撞摩擦，分子的总能量增加，使试样温度急剧上升。同时，试液中的带电粒子（离子、水合离子等）在交变的电磁场中，受电场力的作用而来回迁移运动，也会与临近分子撞击，使得试样温度升高。这种加热方式与传统的电炉加热方式绝然不同。 
2、特性　　（1）体加热。电炉加热时，是通过热辐射、对流与热传导传送能量，热是由外向内通过器壁传给试样，通过热传导的方式加热试祥。微波加热是一种直接的体加热的方式，微波可以穿入试液的内部， 
　　在试样的不同深度，微波所到之处同时产生热效应，这不仅使加热更快速，而且更均匀。大大缩短了加热的时间，比传统的加热方式既快速又效率高。如：氧化物或硫化物在微波（2450MHz 、800W）作用下, 在1min内就能被加热到摄氏几百度。又如Mn02 1.5 克在650W微波加热1min可升温到920K，可见升温的速率非常之快。传统的加热方式（热辐射、传导与对流）中热能的利用部分低，许多热量都发散给周围环境中，而微波加热直接作用到物质内部，因而提高了能量利用率。 
　　(2)过热现象。微波加热还会出现过热现象（即比沸点温度还 
　　高）。电炉加热时，热是由外向内通过器壁传导给试样，在器壁表面上很容易形成气泡，因此就不容易出现过热现象，温度保持在沸点上，因为气化要吸收大量的热。而在微波场中，其“供热”方式完全不同，能量在体系内部直接转化。由于体系内部缺少形成气“泡”的“核心”，因而， 对一些低沸点的试剂，在密闭容器中，就很容易出现过热，可见，密闭溶样罐中的试剂能提供更高的温度，有利于试样的消化。 
　　（3）搅拌。由于试剂与试样的极性分子都在2450MHz电磁场中快速的随变化的电磁场变换取向，分子间互相碰撞摩擦，相当于试剂与试样的表面都在不断更新，试样表面不断接触新的试剂，促使试剂与试样的化学反应加速进行。交变的电磁场相当于高速搅拌器，每秒钟搅拌2.45×109 次，提高了化学反应的速率，使得消化速度加快。由此综合，微波加热快、均匀、过热、不断产生新的接触表面。有时还能降低反应活化能，改变反应动力学状况，使得微波消解能力增强，能消解许多传统方法难以消解的样品。 
编辑本段例证　　由上讨论可知，加热的快慢和消解的快慢，不仅与微波的功率有关，还与试样的组成、浓度以及所用试剂即酸的种类和用量有关。要把一个试样在短的时间内消解完，应该选择合适的酸、合适的微波功率与时间。微波消解仪技术参数（MSP-8600微波消解/萃取仪）　压力最大显示:5 MPa，压力有效控制5.0MPa（约50大气压）； 
　　压力可按0.01 MPa增量设置，压力控制精度±0.05 MPa； 
　　温度最大显示: 300℃，温度有效控制230℃；温度设置精度1℃，显示精度0. 1℃； 
　　必备的有机挥发性试剂监测报警系统，在有机气体达到警戒浓度时仪器发出报警声音并自动停止运行； 
　　微波功率在1-100%任何一挡以1%增量设置； 
　　反应罐容积70ml，最大温度300℃，最大压力5 MPa； 
　　标准配置四套双层消解罐，最大可同时使用十套，可选配10-20套; 
　　微波漏能符合国家标准，低于5mw/cm2； 
　　具有安全的连锁开关，开门即停止微波辐射。 
　　微波频率:2450MHZ，微波辐射功率1000W； 
　　电源：AC220V，15A，50/60Hz，1250W； 
　　仪器净重量36.5kg，微波腔体容积30升； 
　　外观尺寸:(长x宽x高)630x440x500mm; 
　　微波消解仪技术参数（MSP-8600微波消解/萃取仪） 
　　压力最大显示:5 MPa，压力有效控制5.0MPa（约50大气压）； 
　　压力可按0.01 MPa增量设置，压力控制精度±0.05 MPa； 
　　微波功率在1-100%任何一挡以1%增量设置； 
　　反应罐容积100ml，最大温度300℃，最大压力10 MPa； 
　　标准配置四套双层消解罐，最大可同时使用十套，可选配10-20套; 
　　微波漏能符合国家标准，低于5mw/cm2； 
　　具有安全的连锁开关，开门即停止微波辐射。 
　　微波频率:2450MHZ，微波辐射功率1000W； 
　　电源：AC220V，15A，50/60Hz，1250W； 
　　仪器净重量35.5kg，微波腔体容积30升； 
　　外观尺寸:(长x宽x高)630x440x500mm; 

穿透、反射、吸收

---

绥宁县19645929602： 微波消解仪的原理是什么 - ？
漕种脉管： 微波加热原理: 微波是一种频率范围在300 - 300000兆赫的电磁波,微波消解仪用的微波频率跟家用微波炉相同,都是2450MHz.含水或酸的体系都是有极性的,在微波电场的作用下,以每秒24.5亿次的速率不断改变其正负方向,使分子产生高...

绥宁县19645929602： 微波消解仪大家感觉目前最好的是什么品牌? - ？
漕种脉管： 微波消解仪器应该是用来做物质分析的吧 我们实验室好象就有一个 用来将均一物质分解测试里面的成份

绥宁县19645929602： 微波消解仪工作原理 - ？
漕种脉管： 微波消解原理 称取0.2克-1.0克的试样置于消解罐中,加入约2mI的水,加人适量的酸.通常是选用HNO3、HCI、HF、H2O2等,把罐盖好,放入炉中.当微波通过试样时,极性分子随微波频率快速变换取向,2450MHz的微波,分子每秒钟变...

绥宁县19645929602： 求助:哪个牌子的COD消解仪好 - ？
漕种脉管： 微波消解仪目前分为国产与进口两大阵营,进口是CEM,MILESTONE,安东帕三大品牌,国产的前三名是上海屹尧、上海新仪,上海新拓,其余的厂家市场占有率太低不说了. 微波消解仪其实原理很简单,从硬件上来说:一个不锈钢箱体,两...

绥宁县19645929602： 微波治疗仪的医用原理及特点? - ？
漕种脉管： MTC微波治疗仪 微波是指波长在1毫米~1米的范围内的电滋波,其频率介于高频电和激光之间,临床应用都是用其共同的生物热效应,所不同之处在于高频电和激光是通过热传导形式组织致热,属于外部加热,所以温度高,使组织碳化,而微波...

绥宁县19645929602： 微波消解仪的原理是什么 - ？
漕种脉管：[答案] 微波加热原理:微波是一种频率范围在300 - 300000兆赫的电磁波,微波消解仪用的微波频率跟家用微波炉相同,都是2450MHz.含水或酸的体系都是有极性的,在微波电场的作用下,以每秒24.5亿次的速率不断改变其正负方向,使分...

绥宁县19645929602： 微波治疗仪的应用机理是什么? ？
漕种脉管： 大量科学实验表明,不论离子、带电胶体或偶极子在微波场中所作振动或旋转运动产生的热效应,或带电颗粒在微波场下产生的非热效应(电磁振荡效应),都可以改变人...

绥宁县19645929602： 微波是啥??? - ？
漕种脉管： 中文名称:微波 英文名称:microwave;MW 定义1:波长为1mm到1m波段的无线电波.它具有很强的穿透云雾的能力,并可用于全天候遥感. 所属学科:地理学(一级学科);遥感应用(二级学科) 定义2:波长低于10cm,但高于红外线波长...

绥宁县19645929602： 微波治疗仪器是什么样子的 - ？
漕种脉管： 微波治疗仪器是指频率从300MHZ到GHZ范围内的电磁波,在21世纪30年代,医务工作者发现了微波的生物效应.在临床上,微波与生物体的相互作用可以分为两大类,即微波致热效应和非微波致热效应.微波治疗仪所采用的微波热疗是一种非...

绥宁县19645929602： 微波到底是个啥!？
漕种脉管： 微波是指频率为300MHz-300GHz的电磁波,是无线电波中一个有限频带的简称,即波长在1米(不含1米)到1毫米之间的电磁波,是分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波的统称.微波频率比一般的无线电波频率高,通常也称为“超高频电磁波”.微波作为一种电磁波也具有波粒二象性.微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性.对于玻璃、塑料和瓷器,微波几乎是穿越而不被吸收.对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热.而对金属类东西,则会反射微波.